Chandra descubre un superfluído en el núcleo de una estrella

El Observatorio de rayos X de la NASA, Chandra, ha descubierto la primera prueba directa de un superfluido, un extraño estado de la materia, en el en núcleo de una estrella de neutrones.

Imagen en rayos X, luz visible y representación
artística (recuadro) de la estrella de neutrones del
 remanente de supernova Cassiopeia A

El Observatorio de rayos X de la NASA, Chandra, ha descubierto la primera prueba directa de un superfluído, un extraño estado de la materia, en el núcleo de una estrella de neutrones. Los superfluídos creados en los laboratorios de la Tierra muestran ciertas propiedades muy llamativas, tales como la habilidad de trepar y escapar de recipientes herméticos. El hallazgo tiene importantes implicaciones para la comprensión de las interacciones nucleares en la materia, a las mayores densidades conocidas.

Las estrellas de neutrones contienen la materia más densa que se puede observar de forma directa. Una cucharilla de estrella de neutrones pesaría seis mil millones de toneladas. La presión en el núcleo de la estrella es tan alta que la mayoría de las partículas cargadas, los electrones y los protones, se fusionan, produciendo una estrella compuesta principalmente de partículas sin carga, denominadas neutrones.
Dos equipos de investigación independientes  estudiaron el remanente de supernova de Cassiopeia A, o Cas A, abreviado: los restos de una estrella gigante situada a 11 000 años luz, cuya explosión habría sido observada en la Tierra hace unos 330 años.

Los superfluidos que contienen partículas cargadas son también superconductores, lo que significa que actúan como conductores eléctricos perfectos sin pérdida de energía.

Ambos equipos han mostrado que el rápido enfriamiento se explica mediante la formación de un superfluído de neutrones en el núcleo de la estrella de neutrones durante los últimos 100 años, tal como se ha observado desde la Tierra.

El comienzo de la superfluidez de los materiales en la Tierra ocurre a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto, pero en las estrellas de neutrones, puede ocurrir a temperaturas cercanas a los mil millones de grados Celsius. Hasta ahora había una incertidumbre muy alta en las estimaciones de esta temperatura crítica.

Estos resultados son también importantes para la comprensión de una gama de comportamientos de las estrellas de neutrones, incluyendo la precesión, las pulsaciones y los incrementos repentinos de la frecuencia de rotación de las estrellas de neutrones, las explosiones de las magnetoestrellas y la evolución de los campos magnéticos de las estrellas de neutrones.

Los llamados glitches, esto es, los cambios repentinos en la tasa de giro de las estrellas de neutrones, han dado ya evidencias de superfluídos de neutrones de la corteza de una estrella de neutrones, donde las densidades son mucho menores que las que se ven en el núcleo de la estrella. Las últimas noticias de Cas A desvelan nueva información acerca de la región interna ultradensa de una estrella de neutrones.

El enfriamiento de la estrella de neutrones de Cas A fue descubierto por primera vez por el coautor Craig Heinke, de la Universidad de Alberta, y por Wynn Ho, de la Universidad de Southampton, Reino Unido, en 2010. Fue la primera vez que los astrónomos midieron la tasa de enfriamiento de una esrella de neutrones joven.

Subida por: Imanol